JPS6138809B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は被測定物の測定に際し被測定物に関す
る特定の測定条件例えば相対分光放射率等を既知
として用いることなく、被測定物からの放射束を
少くとも３色以上に分光して得た値から分光放射
率等を測定し得る方法に関する。 ［従来の技術］ 従来から被測定物からの放射束を測定する方法
が各種提案されている。その１つは単色パイロメ
ータ（米国特許第3611805号）及び標準光源と比
色する装置（特公昭43−16594号）である。他の
測定手段としては、特公昭42−4556号、特公昭42
−19873号、特開昭53−45587号、米国特許第
3715922号、米国特許第2648253号等に開示されて
いる２色パイロメータである。又、多色パイロメ
ータも特公昭50−26590号（米国特許第3537314
号）に開示されている。また、特開昭53−123982
号には金属表面の放射率を測定する装置が開示さ
れている。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上記の単色パイロメータや標準光源
と比色する装置にあつては、被測定物の分光放射
率が一定であり被測定物が着色されていないこと
を条件としているので、分光放射率自体が変化し
たり被測定物に着色がある場合には測定不可能に
なる。 また、２色パイロメータでは、夫々の色に対す
る検出値の比又は差を用い、被測定物の相対分光
放射率を既知として固定しているから被測定物の
組成物に変化が生ずる場合には測定誤差が大きく
なつてしまうという欠点を有する。また、多色パ
イロメータでも、本質的に２色パイロメータと同
種の欠点を有している。 また、特開昭53−123982号の装置では金属表面
を既知の黒体光源で照射しなければならないとい
う大きな制約がある外、表面状況及び反射方向に
各種の制限がある。 このように、現在知られているこの種測定装置
には、被測定物に関し測定条件に種々の制限を与
え或いは特別な光源を用いての測定であるため、
その装置による測定は限定された範囲でしか有効
になし得ないものとなつている。 本発明の目的は何らの特定の光源を用いず、被
測定物に対し測定上の制約となる何らの測定条件
を与えずに分光率を測定しうる分光率測定方法を
提供することにある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、温度放射をしている被測定物からの
放射束を分光光学系で受けｎ色の実効波長λ１…
…λｎに分光する。この分光放射束の夫々を電気
的検出値X₁……Xnに変換する。ｎ色の電気的検
出値からｍ色の実効波長λｉ（ｉ＝１、２、……
ｍ）に対する電気的検出値Xiを得て条件とし、
実効波長に対する分光率［本明細書で分光率なる
用語は分光放射率、分光反射率、分光透過率を意
味する］の近似式に含まれるｍ−１個の未知パラ
メータ及び放射束の温度を未知数とし、各実効波
長λｉ毎に完全黒体の分光放射束発散度の式を用
いて、温度と、分光率と、分光放射束との関係式
を定めて方程式となし、方程式の根として温度及
び分光率を算定する。 ［作用］ 実効波長毎の完全黒体の分光放射束発散度の計
算には、例えば後述する如き、近似的にはウイー
ン（Wien）の放射式、又精密にはプランク
（Planck）の放射式を用いる。 現在の電子計算機の能力をもつてすれば、前述
の方程式を直接解くことが出来るが、計算機の負
担を軽くし、より簡単な計算処理で、より迅速な
計算を行うには後に詳述する計算方法が効果的で
ある。 即ち、分光率の近似式にｍ−１ケの未知パロメ
ータを含む実効波長の関係例えば実効波長のｍ−
２次整式を用い、前述の方程式から分光率に関す
る未知数を代表的に消去して得られる温度に関す
る１元無理方程式（25）を解き温度を算定する。
算定した温度を前述方程式に代入して、分光率を
算定する。また、実効波長間に、前述の関係
（１／λ_ｉ−１／λ_ｉ＋１＝Ｃ）が成り立つ様にし、ウ
イーンの 放射式で近似計算するときには、前述１元無理方
程式（25）は更に１元ｍ−１次方程式に変形出
来、ｍ＝３やｍ＝４の場合には、根の公式を用い
て温度を直接算定することが出来る。 本発明においては、上述の如く、温度放射をし
ている被測定物の放射束は分光光学系例えば集光
器、フイルタを経て分光された分光放射束は、後
に電気的検出値に変換する手段例えば光電変換
器、アナログ−デイジタル変換器（以下、Ａ−Ｄ
変換器と呼ぶ）を通るが、分光光学系の集光器の
集光率、フイルタの透過率（その帯域透過エネル
ギーに当価なエネルギーとなる波長を実効波長と
いう。）、並びに変換手段の光電変換器の変換率、
Ａ−Ｄ変換器のゲイン及び被測定物の分光率が予
め決つた傾向の場合はその傾向等の特性は常に知
り得る管理状態の下に置き、これらを総合した値
を分光ゲインｇと表すものとする。このような分
光ゲインｇは既知の値として取扱うことが出来
る。これとは逆に、管理し得ない光路の未知の光
学特性例えば石炭燃焼炉を例にとると、石炭の形
状、石炭を覆う灰の分光放射率、周辺燃焼ガスの
分光透過率、燃焼室観測窓の分光透過率、石炭燃
焼炉から上述の分光光学系まで導く光路の分光透
過率を一括しして被測定物の分光放射率となしε
で表す。分光ゲインｇ及び分光放射率εは実効波
長によつて異なる値をとる。 ［実施例］ 以下に本発明の実施例を添付図面を参照しつつ
説明する。 先ず、分光光学系を３色分光光学系で構成し、
以下に述べる如くして分光放射率及び温度を測定
する３色分光法について説明する。 ３色に分光する光学系の各色に対する実効波長
をλ１、λ２、λ３として、各実効波長に対する
被測定物の分光放射率、分光ゲイン、並びに電気
的検出値を夫々、ε１、ε２及びε３、g1、g2
及びg3、並びにX1、X2及びX3とし、温度放射を
している被測定物の温度をＴとする。ウイーンの
放射式で表わされる各実効波長に対する分光放射
束発散度はそれぞれ M₁＝C₁λ₁ ^-5exp−Ｃ_２／λ_１Ｔ ………(1) M₂＝C₁λ₂ ^-5exp−Ｃ_２／λ_２Ｔ ………(2) M₃＝C₁λ₃ ^-5exp−Ｃ_２／λ_３Ｔ ………(3) で表わされる。但し、式(1)、(2)及び(3)において C₁＝3.74183×10^-16w・m² C₂＝1.43879×10^-2ｍ・deg・ である。 これらの分光放射束発散度M1、M2、M3と上
述の電気的検出値X1、X2、X3との間には周知の
次の関係がある。 X₁＝g₁ε₁M₁＝g₁ε₁C₁λ₁ ^-5exp−Ｃ_２／λ_１Ｔ………(4
) X₂＝g₂ε₂M₂＝g₂ε₂C₁λ₂ ^-5exp−Ｃ_２／λ_２Ｔ………(5
) X₃＝g₃ε₃M₃＝g₃ε₃C₁λ₃ ^-5exp−Ｃ_２／λ_３Ｔ………(6
) X1、X2、X3とM1、M2、M3との関係の下にお
いて、実効波長λ１、λ２、λ３に対する分光放
射率ε１、ε２、ε３は本来夫々任意な値をとり
得るが、縛束条件を設けて次式即ち、実効波長の
一次整式が成り立つているものと見做す。 ε_１（λ_２−λ_３）＋ε_２（λ_３−λ_１） ＋ε_３（λ_１−λ_２）＝０ ………(7) 式(7)をグラフに表わしたものが第１図である。
第１図において、横軸は実効波長λを、縦軸は分
光放射率εを示す。点Ｐ１（λ１、ε１）、点Ｐ
２（λ２、ε２）、点Ｐ３（λ３、ε３）は直線
Ｌ上にある。 式(4)、(5)及び(6)を用いて式(7)を電子計算機で直
接解くことにより、分光放射率ε１、ε２、ε３
及び温度Ｔを求めることが出来る。 式(7)を解くのをより簡単にするために実効波長
λ１、λ２、λ３間に次式が成り立つ、製造精度
を無視した分光光学系を選定する。 １／λ１−１／λ２＝１／λ２−１／λ３＝α………(8
) 但し、式(8)において、αは定数であり、λ１＜
λ２＜λ３とする。 式(4)、(5)、(6)、(8)を用いて式(7)を解くと、各分
光放射率及び温度Ｔについて下記のような２種類
の測定値が得られる。 但し、式(9)、(10)、(11)及び(12)におけるｋ及び
は
第１種類の測定値については式（13）、（14）を、
又第２種類の測定値については式（15）、（16）を
用いる。 尚、式（13）、（14）、（15）及び（16）の根号内
は次のように変形できるから負にはならない。 上述した分光放射率ε及び温度Ｔについての２
種類の測定値をグラフで示したのが第２図であ
る。第２図において、横軸には実効波長λを、又
縦軸には分光放射率εをとつている。第１種類の
測定値は原点（０、０）と点（λ２、ε２）とを
結ぶ直線Ｌ１と点（λ３、０）と点（λ２、ε
２）とを結ぶ直線Ｌ２とで囲まれる斜線領域Ａ１
内にある。従つて、第１図における直線Ｌは第２
図においては斜線領域Ａ１内に描かれる。又、第
２種類の測定値は直線Ｌ１と点（λ１、０）と点
（λ２、ε２）とを結ぶ直線Ｌ３とで囲まれる斜
線領域Ａ２内にある。従つて、第１図における直
線Ｌは第２図においては斜線領域Ａ２内に描かれ
る。 上述の温度Ｔを表わす式(9)並びに分光放射率を
表わす式(10)、(11)及び(12)は他の形で表し得る。例え
ば、式(9)は と表わし得、式(10)、(12)は夫々 ε_１＝λ１／λ_２ｋε_２ ………（10′） ε_３＝λ３／λ２ε_２ ………（12′） と表わし得る。 上述した３色分光法は実効波長に対する分光放
射率の関係が一次整式で表わしうる程度の変化
を、実効波長に対し分光放射率が呈している場合
には、その精度を確保し得るが、実効波長に対し
分光放射率が複雑に変化する場合には、３色分光
法を採用し得なくなる。しかしながら、狭範囲の
実効波長又は、予め分光放射率の変化の特性が判
つており、分布曲率の極値等の特定波長を組み合
わせる場合については、３色分光法即ち、式(7)に
よる直線近似をなすことが出来る。 このような実効波長の狭範囲又は特定実効波長
毎に上述の３色分光法を適用してｎ色の実効波長
に分光放射率ε、並びに温度Ｔを測定する方法
を、本明細書において、３色分光を応用したｎ色
分光法と呼ぶ。 第３図は３色分光法を応用したｎ色分光法によ
り、各実効波長に対する分光放射率ε、並びに温
度Ｔを測定する場合を図解する図である。第３図
においても、横軸に実効波長λをとり、縦軸に分
光放射率εをとつている。そして、実効波長はｎ
色であることから、ｎ個の実効波長が横軸上に点
在させて示されている。この方法はこれらの実効
波長範囲の内の狭範囲の任意の３つの実効波長毎
にあるいは３つの特定実効波長毎に式(7)の関係が
成り立つものとして各実効波長に対する分光放射
率ε及び温度Ｔを求める方法であること、上述の
通りである。これを第３図を用いて例示すれば、
λ１、λ２及びλ３に対する分光放射率ε１、ε
２及びε３を線分ｌ 23で、実効波長λ３、λ
４、λ５に対する分光放射率ε３、ε４、ε５を
線分ｌ 345で、実効波長λｉ、λｊ及びλｋに
対する分光放射率εｉ、εｊ及びεｋを線分lijk
で、実効波長λｎ−２、λｎ−１及びλｎに対す
る分光放射率εｎ−２、εｎ−１及びεｎを線分
ln−２ ｎ−１ ｎで近似しうる関係が第３図に
示されている。 ここでλｉ、λｊ、λｋは必ずしも隣接する必
要はなく、その間に他の実効波長例えばλｘ、λ
ｊ＋１が介在することは任意である。又、実効波
長λｘは対する分光放射率εｘが線分lx上にある
様にすることとし、実効波長λｊ＋１に対する分
光放射率εｊ＋１を３色分光法の計算に用いない
こと、実効波長λ３に対する分光放射率ε３を線
分ｌ 123及び線分ｌ 345に共用し、重複使用す
ること等任意である。あるいは波長λｘに対応す
る分光光学系がなく、従つて、それら対応する電
気的検出値Xxがなく、実効波長λｉとλｊの
夫々に対応する電気的検出値Xi、Xjとから内挿
して仮想上の実効波長λｘと仮想上の電気的検出
値Xxを導出し、仮想上の分光放射率εｘを設け
ることは任意である。 これらの３つの実効波長λｉ、λｊ、λｋのサ
ブグループについての電気的検出値Xi、Xj、Xk
を得て、λｉ、λｊ、λｋに対する分光放射率ε
ｉ、εｊ、εｋの関係を上述の３色分光法と同
様、式(7)で表しうるものと見做し、上記Xi、
Xj、Xkを用いて式(7)を解いて、各サブグループ
毎に、そのサブグループの実効波長λｉ、λｊ、
λｋに対する分光放射率εｉ、εｊ、εｋ及び温
度Ｔに関する２種類の測定値を得る。このように
測定される各実効波長に対する分光放射率ε、及
び温度Ｔは、本来１価の値であるが、測定上にお
いて多価（サブグループの数の２倍）の値が得ら
れる。これらの複数の値即ち、各サブグループの
２種類の内からいずれかの種類の測定値を、分光
放射率ε及び温度Ｔとして選ぶ。選ぶ方法は分光
放射率及び温度が一義的に矛盾なく定まるように
各サブグループの測定値を比較検討しつつ選定す
る。 その１つの方法として、ｎ個のサブグループの
温度を平均して平均温度T0を求める。この平均
温度を用いて次式から各実効波長に対する分光放
射率εｉを求める。 ε_１＝ｘ_ｉλ_ｉ ^５／ｇ_ｉＣ_１expＣ_２／λ_ｉＴ_０………
（17） 又、実効波長を １／λ_ｉ−１／λ_ｉ＋１＝α ………（8′） ［但し、（8′）式において、ｉ＝１、２、３、……
ｎ−１である。］なる関係に選定し、相隣接する
３つの実効波長で各サブグループを構成すると、
平均温度T₀は次式で求まる。 但し、（18）式において、ki ｉ＋１ ｉ＋２及
びｉ ｉ＋１ ｉ＋２（ｉ＝１、２……ｎ−
２）は夫々、実効波長λｉ、λｉ＋１、λｉ＋２
のサブグループに対し式（13）、（14）及び
（15）、（16）を適用して求められる値である。 上述して来た３色分光法及び３色分光法を用い
たｎ色分光法は被測定物の温度Ｔ及び分光放射率
εを、近似的に極めて簡単な陽関数で求め得るも
のであり、その求められた値は正確な測定値を要
求されない場合にはその値をそのまま用い得るに
留まる近似値である。従つて、正確な測定値を要
求される場合には、以下に述べる測定法を用いな
けれならない。この測定法では後述するところか
ら明らかなように、正確な測定値を求める際に近
似値を必要とするが、その近似値を、上述した３
色分光法又は３色分光法を応用したりｎ色分光法
により実効波長に対し式(8)又は（8′）の関係を選
定し又は選定せずして求め、正確な測定値を得る
のに用いる。あるいは後述する式（40−１）、式
（40−２）で得られる値を正確な測定値を得るの
に用いる。 この測定法は分光光学系をｍ色分光光学系で構
成し、温度放射の算定にプランクの放射式を用い
以下に述べるようにして分光放射率及び温度の正
確な測定値を得る方法であり、以下精密ｍ色分光
法と称する。 ｍ色に分光するｍ色分光光学系のフイルタの、
ｍ色内の任意の色に対する実効波長をλｉとし、
３色分光法等と同様実効波長λｉに対する測定系
の分光ゲイン及び電気的検出値ならびに被測定物
の分光放射率を夫々gi及びXi並びにεｉとし、温
度放射をしている被測定物の温度をＴとすると、
プランクの放射式で表わされる、実効波長λｉに
対する分光放射率発散度Miは Ｍ_i＝C₁λ_i ^-5（exp（Ｃ_２／λ_ｉＴ）−１）^-1………（1
9） で表わされる。但し、C1及びC2はウイーンの放
射式の夫々と同じ値をとる。 この分光放放射束発散度Miと電気的検出値Xi
との間には周知の次の関係がある。 Ｘ_i＝ｇ_iε_iＭ_i ＝ｇ_iε_iC₁λ_i ^-5（exp１／λ_ｉＴ−１）^-1 ……… （20） 式（20）を変形すると、分光放射率εｉと、温
度Ｔ、実効波長λｉ、分光ゲインgi及び電気的検
出値Xiとの間には次の関係式が得られる。 ｙ＝expＣ_２／Ｔ ………（22） 実効波長λｉに対する分光放射率εｉは０から
１までの間の全く自由な値を取り得るが、次の様
な相互の従属関係でｍ−１自由度となる様な束縛
条件を創設する。 ∈（ε_１、ε_２、………、ε_n）＝０ ………（23） 式（23）の関数∈の形は適宜定めることができ
る。式（23）と、ｍケの式から構成される式
（21）とを連立させて、ｙ即ち、温度Ｔと、ｍケ
の分光放射率ε１、ε２、……εｍを解くことは
電子計算機で出来る。 ここで、式（23）の特別な例として、実効波長
λｉに対する分光放射率εｉが次の如きｍ−２次
整式（23′）で近似され、ｍ組の点（λ１、ε
１）、（λ２、ε２）、……（λｍ、εｍ）がすべ
てｍ−２次整式で表わされる曲線上にあるものと
見做す場合につき詳述する。他の場合についても
式（25）を導く過程と同様にして容易に温度Ｔに
関する一元無理方程式が導けるので説明を省略す
る。 Ａ_i＝（−１）^i-1π（λ_k−λ_j） ………（24） 但し、式（24）において、ｋ及びｊはｋ≠ｉ、
ｊ≠ｉ、ｋ＞ｊ、２≦ｋ≦ｍ、１≦ｊ≦ｍ−１を
満足する自然数である。式（24）のπ（λｋ−λ
ｊ）はｋ及びｊのすべての組み合わせについて因
子（λｋ−λｊ）を掛け合せる乗積を表わす。 式（21）及び（23′）から次の無理方程式が導
かれる。 Ｂ_i＝Ｘ_ｉλ_ｉ ^５／ｇ_ｉＣ_１ ………（27） 式（25）の左辺を とおくと、このＨ（ｙ）のｙについての微分係数
は Di＝Ｘ_ｉλ^４ _ｉ／ｇ_ｉＣ_１Ａ_i ………（29） となる。この微分係数を用いて式（25）のｙを数
値計算で良く知られたNewton−Raphson法で解
く。そのｙを求める反復式は で表わされる。但し、式（30）において、ｙ＝
yoにおけるＨ（ｙ）の値をＨ（yo）で、また
∂Ｈ（ｙ）／∂ｙの値を∂Ｈ（ｙ）／∂ｙ｜ｙ＝yoで表
わしている。な お、yoは初期値である。 ｙの値を求める初期値yoとしては、上述した
３色分光法又は３色分光法を応用したｎ色分光法
から得られる測定値あるいは後述する式（40−
１）、式（40−２）で得られる値を式（22）へ代
入して用いる。 このようにして、求められるｙを用いて式
（21）及び（22）から分光放射率及び温度の測定
値を求める。 この測定値はｍ種類得られる。このｍ種類の測
定値の中から、次のようにして、正しい測定値を
得る。即ち、負温度、無限大の温度、負とか黒体
より大きくなる分光放射率を棄却しつつ、他の値
との関係において疑似光源の傾向を強く表わして
いる測定値を棄却して温度及び分光放射率が一義
的に矛盾なく定まるように正しい測定値を選択す
る。この測定値以外の測定値は疑似測定値であ
る。 疑似測定値は被測定物に関しての測定値を同じ
くしてしまうような疑似光源が存在しうることと
一致する。即ち、或る色温度にある完全黒体を、
他の色温度にある完全黒体からの放射束に等しい
放射束を出しうる適切なフイルタで覆つて上記他
の色温度にある疑似光源を作ることが可能であ
る。 上述したところでは、各実効波長間に特定の関
係が選定されていないが、ｍ色の実効波長範囲内
において、実効波長に対し １／λｉ−１／λｉ＋１＝α ………（8″） ［但し、ｉ＝１、２、３、……ｍ−１である。λ
ｍは零に近い小さな値から無限大までの正の値と
する。］なる関係でｍ色分光光学系を選定する
と、式（25）を次式の如く変形することが出来
る。 Fi＝（−１）^i-1 _n-1Ｃ_i-1Ｘｉｇ_１／Ｘ_１ｇｉ（λｉ／
λ_１）^7-m………（31） 但し、式（31）において、_n-1 Ｃ_i-1＝（ｍ−１）！／（ｉ−１）！（ｍ−ｉ）！ の組み合わせを表わす。 式（25′）を式（25）と同様にして、Newton−
Raphson法で解いてｙを求め、このｙの値から、
実効波長の式（8″）の関係がない場合と同様にし
て、正しい分光放射率及び温度を得る。 次に、上述した３色分光法を応用したｎ色分光
法において、３色分光法の代りに精密ｍ色分光法
を用いる測定法、即ち、精密ｍ色分光法を応用し
たｎ色分光法を以下に説明する。 この精密ｍ色分光法を応用したｎ色分光法はｎ
（ｎ≧ｍ≧３）色の内の、適宜に選ばれるｍ色の
サブグループ毎の実効波長について精密ｍ色分光
法で温度及び分光放射率を測定する方法である。
この方法は３色分光法を応用したｎ色分光法の場
合には入つてしまうウイーンの放射式の誤差並び
に直線近似することからつて来る測定誤差を除く
ことが出来る。 この測定法においても、精密ｍ色分光法と同
様、各サブグループ毎に測定値にｍ種類の測定値
が得られるが、これらの測定値から精密ｍ色分光
法で用いたと同じ方法を用いつつ各サブグループ
間の比較をなして互いに掛け離れた測定値を棄却
し、多数決論理で正しい測定値を選択して平均温
度を得る。この平均温度を用いて各実効波長に対
する分光放射率を得る。こうして得られた分光放
射率を式（20）のゲインgiに重みとして掛け、再
度始めから計算を繰り返して分光放射率を得、前
述の重みを考慮して分光放射率を決定する。 被測定物の温度を測定するのに必ずしもすべて
の実効波長について測定値を得る必要はない。例
えば、被測定物が水蒸気、炭酸ガス、有機ガス等
で覆われ、これらの中間赤外線の特異な吸収特性
を利用し組成を選定しようとする場合には、フイ
ルタの実効波長を、これら特異な光吸収帯に合せ
ておき、他方温度測定にはこれらの検出値を用い
ない方が測定しやすい場合がある。 上述した２つの測定法即ち精密ｍ色分光法及び
これを応用したｎ色分光法によると、完全黒体の
分光放射束発散度が最大となる波長より長波長側
での精度は初めに述べた２つの測定法より良い。 次に、同一の被測定物についての測定物が３色
分光法と精密３色分光法とではどのような差異が
生じるかについて説明する。 式（25′）において

【式】とおくと、完 全黒体の分光放射束発散度をウイーンの放射式で
計算するのと同じになる。式（22）でＴ≧０であ
ることからｙ≧１なることを考慮すると、式
（25′）は式（32）となる。 Ｙ＝expＣ_２α／Ｔ ………（33） 式（32）は完全黒体の分光放射束発散度をウイ
ーンの放射式で求めるｍ色分光法において、実効
波長を式（8″）の間係に選定し、実効波長に対す
る分光放射率εをｍ−２次整数式で近似して測定
値を求める方程式を表わしている。式（32）にお
いてｍ＝３とすると、上述した式(9)、(10)、(11)及び
(12)を導くことが出来る。式（32）において左辺を
Ｇ（Ｙ）とおき、ｍ＝３として３色分光法による
測定値を求めるための方程式の根と、式（25′）
において、ｍ＝３として精密３色分光法による測
定値を求めるための方程式の根との関係を第４図
に示す（式（25′）でｙ〓＝Ｙとする。）。第４図
において、横軸はＹを、又縦軸はＧ（Ｙ）又は式
（25′）の左辺の値を表わす。 第４図の曲線Loは３色分光法の場合の曲線を
表わす。曲線Loと横軸との交点P₄は３色分光法
で得られる第１種類の測定値を求めるのに用いら
れるY₁であり、交点Ｐ５はその第２種類の測定
値を求めるのに用いられるY₂である。 第４図の曲線Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６はいずれも精密
３色分光法の場合の曲線を表わす。Ｌ５は式
（25′）の

【式】である場合、Ｌ６は

【式】である場合を表している。Ｌ４は

【式】である場合を表わしている。曲線Ｌ ４と横軸との交点は原点及び曲線Loの横軸との
交点と一致する交点である。 精密３色分光法では一般的には

【式】 であるからｍ＝３とする式（25′）の解は曲線Ｌ
５又はＬ６と横軸との交点として求められる。こ
の解を求める初期値として交点Ｐ４及びＰ５を用
いて反復式（30）により、例えば交点Ｐ６及びＰ
７の値を得る。 次に、分光放射率を実効波長の一次整式で近似
した場合に、或る実効波長に対する近似分光放射
率が真の値とは異なつている場合にどの位の測定
誤差がるか第１図を用いて説明する。 実効波長λ１、λ２、λ３に対する分光放射率
ε１、ε２、ε３が第１図の裕線Ｌ上にあるもの
と看做したが、もし実効波長λ２に対する真の分
光放射率ε０が座標Ｐ２′の如き関係にあるとの
とすれば、式(5)及び(7)は X₂＝g₂ε₀C₁λ^−５ _２exp−Ｃ_２／λ_２ ………（5′） ε_１（λ_２−λ_３）＋αε_０（λ_３−λ_１） ＋ε_３（λ_１−λ_２）＝０ ………（7′） と表わされるべきである。但し、式（7′）におい
て、ε０＝ε２である。 式(5)及び(7)を用いて得られる３色分光法の測定
値ε２は次の如く修正されねばならない。 第１種類の測定値については、 とし、第２種類の測定値については、 としなければならない。但しω＝Ｘ_１Ｘ_３ｇ_２ ^２λ_１ ^４
λ_３ ^４／Ｘ_２ ^２ｇ_１ｇ_３λ_２ ^８ である。このことは３色分光法では測定誤差が残
ることを示す。この誤差をなくす為にｍの値を大
きくしたり、ｎの値を大きくする。あるいは被測
定物が定まつていて分光放射率の分布の凹凸の傾
向が予め判つているときには、ゲインfiに重みと
して含ませておく。 続いて、温度の測定値に対して分光放射率の選
定誤差が与える影響について説明し、更に従来の
２色分光法でどの様な誤差を生じるかを説明す
る。 第１図に示すように分光放射率を実効波長の一
次整式で近似した場合において ｔ＝λ_３ε_１／λ_１ε_３ ………（36） で表わすと、式（10′）、（12′）より ｔ＝ｋ／ｋ ………（36′） となる。 測定値についてｔ＝t0となるときの温度の測定
値をT0であつたとする。ｔの値がｔ＝t0＋Δｔ
で表わされねばならないとすると、ｔ＝t0＋Δｔ
における温度の測定値をT0＋Δt0と変つて来
る。この温度測定誤差ΔT0は式(9)から ΔT₀＝−Ｔ_０ ^２／２αＣ_２ｔ_０Δｔ………（37） として求められることが出来る。 ε１＝ε２＝ε３と看做して測定する場合、即
ち、被測定物を灰色と看做して測定する場合、式
（36）からt₀＝λ_３／λ_１となる。もし被測定物が着色 し、ｔ＝t0ならび、灰色と看做したことによる誤
差は次の様になる。 ΔT₀＝−Ｔ_０ ^２λ_１／２αＣ_２λ_３Δｔ ＝−Ｔ_０ ^２λ_１（２λ_１−λ_２）／２Ｃ_２（λ_２−λ
_１）Δｔ………（37′） 式（37′）は特別な場合即ちλ３＝∞言いかえ
ればλ２＝２λ１の場合には誤差を出じない。３
色分光法に於て式(8)の関係を保ちつつ実効波長λ
３を無限大に近づけ、その極限として実効波長λ
３に対する分光を無意味なものとなすことで存在
する２色分光法は、非常に特殊な２色分光法であ
る。 言いかえれば、非常に特殊な実効波長（λ２＝
２λ１）で分光する２色分光法は、実効波長λ３
が、０から無限大迄の値をとり得る本発明の３色
分光法に含まれ、式（８）の関係に実効波長を
選択する３色分光法となる。 １／λ_１−１／λ_２＝１／λ_２ λ_３＝∞………（８
） λ２≠２λ１の実効波長を利用し、被測定物を
灰色と看做す温度測定法で、もし被測定物が灰色
でない場合には、式（37′）の様な測定誤差を生
ずる。又、従来の２色分光法で、被測定物の相対
分光放射率を特定して測定する場合、もし、被測
定物の相対分光放射率が特定と異なつている場
合、式（37）の様な測定誤差を生じる。 次に、式（32）の左辺をＧ（Ｙ）とおきｍ＝４
として分光放射率を実効波長の２次整式で近似す
る４色分光法で得られる測定値のためのＹと、３
色分光法で得られる測定値のためのＹとの比較を
第５図を用いて説明し、更にこれらの測定法と、
３色分光法とではどの様な差異が生じるかを説明
する。 第５図において、横軸にＹをとり、縦軸に式
（32）の左辺で表わすＧ（Ｙ）をとつて示す。曲
線Ｌ０は３色分光法の場合を示し、これは第３図
の曲線Ｌ０と同じである。曲線Ｌ７は４色分光法
の場合を示す。 曲線Ｌ０は横軸と点Ｐ４及びＰ５で交わり、曲
線Ｌ７は横軸と点Ｐ２、点１０及びＰ１１で交わ
る。曲線Ｌ７が極大点となるときの横座標Ｐ１２
及び極小点となるときの横座標Ｐ１３は上述のＧ
（Ｙ）をＹについて微分しそれを零とおいて解け
ば求めることができる。 ｉ＝（−１）^i-1 _n-2Ｃ_i-1Ｘｉｇ_１／Ｘ_１ｇｉλｉ／
λ_１ ^7-m………（39） 式（38）及び（39）においてｍ＝４である場合
の式（38）の根即ち、極小値に対する横座標の点
Ｐ１３の値Ｙ１及び極大値に対する横座標の点Ｐ
１２の値Ｙ２は夫々 として求められる。 Ｙ１の値を示す点Ｐ１３はＹ２の値を示す点Ｐ
１２より大きく、点Ｐ１２は正又は０の範囲にあ
る。式（9′）を考慮すれば、点Ｐ５は点Ｐ１２と
点Ｐ１３との間にあり、点Ｐ４は点Ｐ１３よりも
大きい領域にある。 曲線Ｌ０の最小値を与える点Ｐ８のＹの値をＹ
３、交点Ｐ４のＹの値をＹ４、又、式（32）に於
て特にｍ＝２とおくと２色分光法に相当するが、
この場合の式（32）の根のＹの値をＹ５とする
と、夫々 として求められる。 式（40−２）に於て１≦ｋ≦２であり、１＜
λ_２／λ_１であるが、一般的にはｋ≠λ_２／λ_１であつ
て、２色 分光法の測定値と、３色分光法の測定値とは一致
しない。式（40−１）及び式（40−２）にて得ら
れるＹの値は、式（25）を解く場合の初期値に利
用することが出来る。 以上の説明までは分光放射率及び温度の測定に
ついて述べて来たが、その測定技法を分光反射率
及び分光透過率の測定にも用いうることを説明す
る。 分光放射率ε_Lである光源からの放射束が分光
透過率ｆ_Lなる媒体中を伝播して分光反射率ρな
る被測定物で反射され、分光透過率ｆ_Sなる媒体
中を伝播して測定装置にて検出される。 光源の温度をＴとし、完全黒体の分光放射束発
散度をプランクの放射式で求めるものとし、測定
装置のフイルタの実効波長、ゲイン及び電気的検
出値を夫々λ、ｇ及びＸとすると、検出値Ｘは Ｘ＝gf_Sρｆ_Lε_LC₁λ^-5（expＣ_２／λＴ−１）^-1……… （41） となる。ここで、 ｒ_E＝ｆ_Sρｆ_Lε_L とおいてこれを当価反射率を呼ぶ。このｒ_Eを用
いて式（41）を表わわせば Ｘ＝gr_EC₁λ^-5（expＣ_２／λＴ−１）^-1………（41′） となる。 式（41′）を式（21）のように変形すれば、式
（21）の左辺のεｉをｒ_Eに変えた式と同じ式にな
る。従つて、分光放射率での測定値を用いてｒ_E
を測定し得る。 ρの測定は既知の分光放射率の被測定物を被測
定物の位置に置いて測定した値と未知の分光反射
率の被測定物を同一位置に置いて測定した値とか
ら求めめる。他の方法としては、ε_L、ｆ_L、ｆ_S
を予め測定しておき、これらを用いてρを求め
る。 又、分光放射率の測定における測定装置までの
数式モデルは全く同じであり、従つて上述の分光
放射率を分光透過率に置き替えるだけで、分光透
過率は測定し得る。 上記までに説明した測定法を実施するための測
定装置を以下に説明する。 第６図は、分光放射率の測定装置１を示す。こ
の装置１は温度放射をしている被測定物（光源）
２からの放射束３を少くとも３種類以上に分光す
る分光光学系４と、分光光学系４で分光された分
光放射束４ｄを電気的検出値に変換する変換手段
５と、計算装置６とから構成されている。 被測定物２は温度未知の完全黒体２ａを覆う分
光放射率未知の膜２ｂから成る。 分光光学系４は集光器４ａ、実効波長を異にす
る少くとも３種類以上に分光するための複数枚の
分光フイルタ４ｂ及びフイルタ４ｂを切替える切
換器４ｃから成る。 変換手段５は光電変換器５ａとデイジタル計算
を例とするのでＡ−Ｄ変換器５ｂから成る。 計算装置６は変換手段５からの電気的検出値
（デイジタル量）の夫々を実効波長別に記憶し、
これに加えて測定装置１の常に知り得る管理状態
にある値例えばフイルタ４ｂの透過率、Ａ−Ｄ変
換器５ｂのゲイン等を総合した分光ゲインｇ、実
効波長λの夫々、並びに光学定数C1及びC2を既
知データとして記憶する記憶手段と、この記憶手
段から所要数例えばｍ（ｎ≧ｍ≧３）個の電気的
検出値ｇ、λ並びにC1及びC2を得る一方、得ら
れたｍケの電気的検出値によつて光源２の温度及
びｍケの分光放射率の間に１つの束縛条件を設け
てｍ−１自由度とした分光放射率を算定する計算
手段を含む。 このように構成される分光放射率の測定装置に
より測定物の分光放射率は次のようにして測定さ
れる。 被測定物２からの放射束３は分光光学系４にお
いて分光され、その分光放射束４ｂは変換手段５
により電気的検出値へ変換される。 この電気的検出値は上記記憶手段に実効波長別
に記憶される。 これに直続して、電気的検出値の一部又は全て
を用いて放射束３の温度及び各実効波長に対する
分光放射率を上述の３色分光法、３色分光法を応
用いたｎ色分光法、精密ｍ色分光法又は精密ｍ色
分光法を応用したｎ色分光法等により求める。こ
のような測定において、被測定物の分光放射率自
体に従来のような条件を設けず、近似ではあるが
ｍ−１の自由度をもたせて表わしているから、ど
のような分光放射率を有する被測定物即ち、灰色
体でも有色体でもその温度を正確に測定し得る。
被測定物の分光放射率の近似に実効波長のｍ−２
次式で近似すると計算が簡単化する。 又、分光放射率４のフイルタの実効波長間を上
述した式(8)、（8′）、（8″）又は（８）の如き特
定の関係に選定して構成すれば、この選定をしな
くとも簡単化された計算処理は更に著しく簡略化
しうる。 更に、被測定物の分光放射率をｍ−１の自由度
をもたせて表わしているので、被測定物以外の測
定例えば特別の光源の測定を必要としない。 又、本発明の測定法によれば、疑似光源即ち、
同じ色温度にある光源を識別することが出来る。
又、温度を測定装置内の対物レンズのくもりや着
色の影響なく測定し得る。 このような測定装置に各種物質の既知の分光放
射率を予め用意しておけば、これらの既知の分光
放射率と測定した分光放射率との相関を調べるこ
とから、被測定物の組成分析を行うことが出来
る。 これに加えて、被測定物の温度放射を利用する
ことから、暗闇の中にある被測定物の組成分析も
同様にして行える。 次に第７図を用いて分光反射率の測定装置１′
を説明する。 この例における被測定物２′、分光光学系４′、
変換手段５′及び計算装置６′は上記の分光放射率
の測定装置に対して次のように変形されている。 被測定物２′は太陽２′ａからの放射束２′ａ１
を受ける物体２′ｂによつて構成され、分光光学
系４′は走査鏡４′ａと、走査鏡４′ａの回転軸へ
連結されたモータ４′ｂと、モータ４′ｂの回転軸
へ連結されたエンコーダ４′ｃと、エンコーダ
４′ｃの出力へ接続され、駆動プログラムによる
制御信号を発生するタイミング制御器７からの制
御信号及びエンコーダ４′ｃからの出力を受けて
モータ４′ｂへ駆動信号を送るモータ制御器４′ｂ
と、走査鏡で反射された物体２′ｂからの放射束
２′ｂ１を受光して反射する反射主鏡４′ｅ及び反
射副鏡４′ｆ［望遠鏡を構成する。］と、この望遠
鏡の焦点に設けられたコリメートレンズ４′ｇ
と、プリズム４′ｈと並びに装置の内部診断のた
めに必要に応じて設けられる比較光源４′ｉとに
よつて構成される。 変換手段５′はプリズム４′ｈで分光された分光
放射束４′ｊの夫々に設けられた実効波長毎の光
電変換器５′ａ、光電変換器５′ａ毎に設けられた
増幅器５′ｂ、増幅器５ｂによつて適当な値とさ
れたアナログ量を一時蓄えるサンプルホールド回
路５′ｃと、増幅器５′ｂからアナログ量がタイミ
ング制御器７からのサンプリング信号によつて並
列にサンプリングされたサンプル値の夫々をタイ
ミング制御器７からのマルチプレクサー同期信号
によつて各別にデイジタル化して後述のメモリ
６′ａへ送るマルチプレクサーとＡ−Ｄ変換器
５′ｄとから構成されている。 計算装置６′はマルチプレクサーとＡ−Ｄ変換
器５′ｄからの電気的デイジタル量（検出値）
を、タイミング制御器７からの走査鏡４′ａの位
置及び実効波長によつて決められる番地に記憶す
るメモリ６′ａと、実効波長λ、ゲインｇ、光学
定数C1及びC2、太陽２′ａや物体２′ｂに関する
参考データ、並びに比較光源４′ｉに関するデー
タ等の装置定数を記憶するプリセツトメモリ６′
ｂと、タイミング制御器７からの計算同期信号を
受けてメモリ６′ａ及びプリセツトメモリ６′ｂか
ら必要とする値を読み出して、上述した測定法で
述べた計算処理をする計算器６′ｃとから構成さ
れている。 この装置においては、物体２′ｂが走査され、
その分光放射束４′ｊが並列に電気的アナログ量
に変換され、直列的なデイジタル量化され、タイ
ミング制御器７の制御の下に測定値を求め得るよ
うに構成された点においてのみ、第１の実施例と
相違しその他の測定過程は全く同じであるからそ
の説明は省略する。 その作用効果も又、上記相違点を除き、同じで
あり、その説明も省略する。 この第２の装置例において、太陽の代りに、照
明光源を用いてもよい。そして、照明光源を走査
鏡の走査対象に含めるように構成し得る。反射主
鏡及び反射副鏡から成る望遠鏡の代りにズーム望
遠鏡を用い、イメージサークルを可変としてもよ
い。物体を点としてとらえてもよい場合には、プ
リズムの代りに干渉計、回析格子、干渉フイルタ
等を用いてもよい。光電変換器として、サーミス
タ、ボロメータ、光電子増倍等を用いてもよく、
中間赤外線以上の長波長測定においては冷却構造
とするのがよい。また、焦電型光電変換器（パイ
ロエレクトリツク）を用いると、遠赤外域の測定
でも常温で使用し得るが、光を断続するチヨツパ
（光路に介在させるセクターや振動子であり、光
の通過を規則正しく断続するもの）を合せて用い
なければ、光電変換機能が得られない。光電変換
器は、半導体や金属あるいは強誘電体等を材料と
し、諸種のものが入手出来る。用途に応じた素子
を選ぶこと及びその素子を動作させる必要な付帯
装置を設けねばならないことは当然である。又、
これら素子の特性は、環境温度の影響を受けるの
で、高温環境内で使用し、該環境温度を測定して
補償する等の性能維持上の対策も必要である。例
えば第２の例において、光学系を構成する場合に
よく採用される手段即ち、被測定物以外から来る
放射束、装置の温度放射の影響を除くためのピン
ホールをプリズムの直前に設けるのもよい。 また、プリズムを可動にし、１個の光電変換器
を用いて各検出値を得るための実効波長の切換を
プリズムを動かして切替えるように構成してもよ
い。この技法は上述のように回折格子、干渉フイ
ルタを用いる場合にも採用しうるものである。 第６図の分光放射率の測定装置は上述した測定
法での説明において述べたように、分光放射率に
ついては若干の算出処理の修正をし、又分光透過
率については同じようにして夫々の測定に用いう
る。 次に、本発明により光源の温度測定に基づいて
カラーテレビジヨン装置の色補正を行う場合につ
いて説明する。 第８図において、被写体（図示せず）からの放
射束２′ｂ１を受光する対物鏡［反射主鏡４″ｅ及
び反射副鏡４″ｆから成る。］と、放射束２″ｂ１
を３波長に分光するダイクロイツクミラー４″ｊ
及び４″ｋと、ダイクロイツクミラー４″ｊで反射
した赤色光の一部を反射する半透明鏡４″ｍと、
半透明鏡４″ｍからの赤色光を集光するレンズ１
０Ｒと、レンズ１０Ｒからの赤色光を赤色像電気
信号へ変換するイメージセンサ１１Ｒと、ダイク
ロイツクミラー４″ｋで反射した青色光の一部を
反射する半透明鏡４″ｎと、半透明鏡４″ｎからの
青色光を集光するレンズ１０Ｂと、レンズ１０Ｂ
からの青色光を青色像電気信号へ変換するイメー
ジセンサ１１Ｂと、ダイクロイツクミラー４″ｋ
を通過した緑色光の一部を透過する半透明鏡４″
ｌと、半透明鏡４″ｌからの緑色光を集光するレ
ンズ１０Ｇと、レンズ１０Ｇからの緑色光を緑色
像電気信号へ変換するイメージセンサ１１ｇと、
イメージセンサ１１Ｒ，１１Ｂ及び１１Ｇからの
各電気信号を後述する各別の掛算器を経て受ける
変調・復調補償回路１２と、回路１２からの映像
電気信号を受信するカラー受像管１３とは従来公
知のカラーテレビジヨン装置内の、本発明を用い
ての色補償に関係する部分を示す。 第８図に示されるカラーテレビジヨン装置の部
分の内、反射主鏡４″ｅ及び反射副鏡４″ｆ、並び
にこれより前の光路部分は第７図の分光光学系
４″の反射主鏡４″ｅ及び反射副鏡４″ｆ、並びに
その前の部分に対応し、ダイクロイツクミラー
４″ｊ、及び４″ｋ、並びに半透明鏡４″ｌ、４″ｍ
及び４″ｎが第７図のプリズム４′ｈに相当する。
従つて、反射主鏡４″ｅ及び反射副鏡４″ｆは、そ
の前の光路部分、並びにダイクロイツクミラー
４″ｊ，４″ｋ及び半透明鏡４″ｌ，４″ｍ，４″ｎ
は第８図における本発明の測定装置の分光光学系
４″を構成している。 また、半透明鏡４″ｍ，４″ｎ，４″ｌの夫々に
対応する光電変換器５′ａ１，５″ａ２、５″はａ
３、並びにこれらの光電変換器からのアナログ電
気信号を直列的な電気的デイジタル量（検出値）
に変換するマルチプレクサーとＡ−Ｄ変換器５″
ｄが同様に、第８図における測定装置の変換手段
５″を構成している。 マルチプレクサーとＡ−Ｄ変換器５″ｂからの
検出値の夫々を受取る計算機６″は上述した計算
処理をなして被写体光源の温度を算出し、被写体
光源の分光放射束発散度と希望する光源の分光放
射束発散度との比から赤色補正量、青色補正量、
及び緑色補正量を算出してその出力線６″Ｒ，
６″Ｂ及び６″Ｇ上に送出する。 イメージセンサ１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇの出力
と変調・複調補正回路１２との間にイメージセン
サ毎に上述したように掛算器１４Ｒ，１４Ｂ，１
４Ｇが介設されている。これらの掛算器において
各イメージセンサからの像電気信号と対応する出
力線を経て送られて来る補正量とが掛算され、各
色に対応する掛算器即ち赤色掛算器１４Ｒ、青色
掛算器１４Ｂ、緑色掛算器１４Ｇから夫々、希望
する光源である場合の赤色像電気信号、青色像電
気信号、緑色像電気信号が線１５Ｒ，１５Ｂ，１
５Ｇを経て変調・復調補償回路１２へ送られる。
点線枠１１が付加した色補正部分を示す。 このようにして、カラーテレビジヨン装置に本
測定装置を組込めば、被写体の照明が劣悪であつ
てもその被写体を不適当な色彩で映し出すことな
く、適正な色彩で映像を映し出すことが出来る。
即ち、被写体の照明の劣悪さから来る色歪の補正
をなし得る。例えば、野間低い色温度の即ち可視
光が少く赤外に主波長を有する如き照明の下で被
写体が撮像されたとしても、映し出される映像の
色彩は白昼での撮像の如き色彩とすることが出来
る。これは被写体を照明している光源の温度を被
写体からの光を利用して測定することによりその
光源の分光放射束発散度を決定出来、これより被
写体を希望する分光放射束発散度の光源で照明し
た場合に３つの波長毎に得られるであろう検出値
との相違を推定することが出来るからである。即
ち、上述の如く両者の比を求め検出値との乗算を
なして色補正をすることが出来る。 次に、本発明の測定法を応用する際に、分光放
射束像を一旦記録手段例えば写真フイルムに記録
し、その読出し後の処理を上述したと同様になし
た場合について説明する。 第９図は温度分布像又は組成像表示装置を示
し、点線枠４は分光光学系を構成し、この分光
光学系４からの各分光放射像を各別に記録する
記録手段は２０で示してある。 記録手段の分光放射束像の各座標の値を電気的
検出値に変換する変換手段５が点線枠で示され
ている。 変換手段５からの検出値を像の各座標につい
て計算して温度及び分光放射率の測定値を算出す
る計算器６を含み、記録像の全座標について得
られた測定値を記憶するメモリ２１ａ、受像管２
１ｂ及びメモリ２１ａの各測定値を映像電気信号
へ変換して受像管２１ｂ上に表示させるインター
フエイス２１ｃを有する画像解析装置２１が点線
枠で示されている。 分光光学手段４は図示しない被測定物からの
放射束Ｂを順次に分光するダイクロイツクミラー
４０１，４０２，４０３と、これらのダイ
クロイツクミラーからの分光放射束を反射する反
射鏡４ｐ１，４ｐ２，４ｐ３とこれらの反
射鏡からの放射束を集光する対物レンズ４ｑ
１，４ｑ２，４ｑ３及びダイクロイツクミラ
ー４０３からの放射束を集束する対物レンズ４
ｑ４からなり、これらの対物レンズからの分光
放射束像は記録手段２０の対応する記録手段例え
ば写真フイルム２０_１，２０_２，２０_３，２０_４
へ記録される。 この写真フイルムの全座標を走査し、各座標の
分光放射束を電気的デイジタル値へ変換して記録
する変換手段５は次のように構成されている。 写真フイルムを周面上に添着するための回転ド
ラム５ａと、ドラム５ａを回転させるモータ
５ｂと、モータ５ｂの回転軸に取付けられた
エンコーダ５ｃと、回転ドラム５ａ上の写真
フイルムを照射する光源５ｄと、この光源から
の光を集光するレンズ５Ｅ、及びレンズ５ｅ
からの光を電気信号に変換する光電変換器５ｆ
を搭載した架台５ｇと、架台５ｇを直接駆動
する送りねじ５ｈと、送りねじ５ｈを回転駆
動するモータ５ｉと、モータ５ｉの回転軸へ
取付けられたエンコーダ５ｊと、エンコーダ５
ｃ及び５ｊからの信号を受け、モータ制御器
５ｋへモータ駆動プログラム信号を送るタイミ
ング制御器５ｌと、モータ５ｂ及び５ｉの
回転駆動を制御する前記モータ制御器５ｋと、
タイミング制御器５ｌからのサンプリング信号
を受けて各座標からのアナログ信号を電気的なデ
イジタル値（検出値）へ変換して送出するＡ−Ｄ
変換器５ｍと、Ａ−Ｄ変換器５ｍからのデイ
ジタル値を座標毎に記憶する磁気テープ５ｎと
から構成されている。 この変換手段５はモータ制御器５ｋの制御
の下にあるモータ５ｂによつて回転駆動される
回転ドラム５ａの回転位置と、同様にモータ制
御器５ｋの制御の下にあるモータ５ｉによつ
て回転駆動され、そして直線駆動される架台５
ｇ上の走査用光学系の光点位置との相対的位置を
変えることによつて写真フイルムの全座標を順次
に走査用光学系５ｇ，５ｅ，５ｆで走査し
うるように走査が進むにつれてエンコーダ５ｃ
及び５ｊからフイードバツク信号をタイミング
制御器５ｌへ送つて駆動プログラム信号をモー
タ制御器５ｋへ与えつつ上記フイードバツク信
号を又モータ制御器５ｋへ送る。 このような写真フイルムの走査によつて発生さ
れるアナログ電気信号は上述の如くタイミング制
御器５ｌからの、各座標走査と同期したサンプ
リング信号を受けるＡ−Ｄ変換器５ｍにおいて
デイジタル値へ変換されそして磁気テープ５ｎ
へ記録される。 磁気テープ５ｎから読出しされた各電気的検
出値は上述の画像解析装置２１へ送られ処理され
て、被測定物の温度分布像、又は被測定物の分光
放射率及びその温度と、既知の物質のそれらとの
相関（これは計算装置６において処理され
る。）から被測定物の組成像が受像管２１ｂ上に
表示される。 ［発明の効果］ 以上説明したところから明らかなように、本発
明によれば、次のような効果が得られる。 分光率を正確に測定し得る。従つて温度の測
定も正確となる。 被測定物の分光率にｍ−１自由度をもたせて
測定するのでどのような分光率を有する被測定
物の分光率も測定出来、従つて灰色体だけでな
く、有色体の温度も正確に、しかもそれが広範
囲に変化しても測定出来る。 分光率を実効波長のｍ−２次整式で近似する
と、ｍ元連立無理方程式が、１元無理方程式に
変形出来て、簡単なデイジタル計算機やアナロ
グ計算機で高速計算処理が出来る。即ち、実効
波長間に特定な関係を成立するようにフタイル
タを選定すれば分光率を実効波長のｍ−２次整
式で、近似することによ計算処理が著しく簡略
化される。 被測定物以外の測定例えば特別な光源を必要
としない。 疑似光源即ち同じ温度にある光源を識別する
ことが可能である。 測定装置内の対物レンズのくもりが着色の影
響を受けることなく温度を測定し得る。 各種技術分野例えば、上空からの地表測定、
炉内温度測定、鋼板性状測定、映像の色補正等
へ広く応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の３色分光法の説明に用いる実
効波長対分光放射率のグラフ、第２図は３色分光
法で得られる測定値が存在する領域を示すグラ
フ、第３図は３色分光法を応用したｎ色分光法の
説明に用いる線分を重ねたグラフ、第４図は３色
分光法と精密３色分光法による測定値の差異を説
明するためのグラフ、第５図は３色分光法及び４
色分光法及び従来の２色分光法の違いを説明する
ためのグラフ、第６図及び第７図は夫々、本発明
方法を実施するための分光率測定装置を示す図、
第８図は本発明方法を実施するための測定装置を
カラーテレビジヨン装置内に組込み、照明が不適
当な場合に生ずる色歪を補正する装置を示す図、
第９図は分光放射束像を記録する手段を用い、被
測定物の温度分布像、組成像等を表示し得る装置
を示す図である。 図中、２，２′は被測定物、４，４′，４″，４
は分光光学系、５，５′，５″，５は変換手
段、６，６′，６″，６は計算装置である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被測定物からの放射束をｎ（ｎ≧３）色の実
   効波長に分光し、夫々の分光放射束を電気的検出
   値に変換し、前記ｎ色の実効波長に対する電気的
   検出値から任意のｍ（ｎ≧ｍ≧３）色の実効波長
   に対する電気的検出値を得て、実効波長に対する
   分光率をｍ−１ケの未知パラメータを含む実効波
   長の関係で近似して前記放射束の温度を算出し、
   前記得られたｎ色の各電気的検出値及び前記算出
   した温度を用いて実効波長に対する分光率の近似
   式に含まれる未知パラメータを解いて実効波長に
   対す被測定物の分光率を測定することを特徴とす
   る分光率測定方法。 ２ 前記ｍ色の実効波長内の実効波長間に １／λ_ｉ−１／λ_ｉ＋１＝Ｃ（ｉ＝１、２、……、ｍ−
   １） ［ただし、λは実効波長、Ｃは定数である］ なる関係が成り立つように前記ｍの実効波長を選
   定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の分光率測定方法。